一张图秒懂电动汽车充电接口及通信协议新国标概要
电动汽车充电系统技术原理解析充电接口标准与兼容性问题
电动汽车充电系统技术原理解析充电接口标准与兼容性问题随着环境保护意识的增强和新能源汽车产业的快速发展，电动汽车（Electric Vehicles，EVs）的充电技术及充电接口标准一直备受关注。
本文将对电动汽车充电系统的技术原理进行解析，并探讨当前的充电接口标准及其兼容性问题。
一、电动汽车充电系统技术原理解析电动汽车充电系统由电源和电动车之间的充电接口、充电线缆以及车辆内部充电管理系统组成。
其工作原理可以分为三个阶段：电源适配、充电过程、充电管理。
1. 电源适配电源适配是将交流电转换为电动汽车所需的直流电的过程。
充电桩（Charging Station）作为充电设备的重要组成部分，将来自电网的交流电转换为直流电，并根据电动车的需求提供恰当的电压和电流。
2. 充电过程充电桩与电动汽车之间的充电接口通过充电线缆相连，进行电池的充电过程。
充电过程中，电源将电能传输到电动车的电池中，通过充电管理系统对充电电流进行控制和保护。
3. 充电管理充电管理系统负责监测和控制电动汽车的充电过程，确保电池的安全、高效充电。
该系统包括电池管理系统（Battery Management System，BMS）、充电控制单元和通信接口等。
二、充电接口标准与兼容性问题为了保证不同品牌的电动汽车可以在各种充电设备上进行充电，国际上制定了一系列充电接口标准。
然而，由于不同国家和地区对充电接口标准的制定存在差异，导致充电兼容性问题愈发凸显。
1. 国际充电接口标准目前，欧洲、美国和中国等地区制定的主要充电接口标准分别是CCS（Combined Charging System）、CHAdeMO和GB/T。
其中，CCS是欧洲和美国主导的快充标准，采用了直流快充和交流慢充的组合方式；CHAdeMO则是日本主导的快充标准，采用直流快充接口；GB/T则是中国主导的充电接口标准，采用了直流快充和交流充电的组合方式。
2. 充电兼容性问题由于不同地区采用不同的充电接口标准，导致电动汽车在国际旅行或不同地区之间充电时面临兼容性问题。
电动汽车接口
电动车充电接口
一、比亚迪（国标）
1.比亚迪e6（左为直流充电750v 右为交流充电220v）
2.比亚迪e5（左为交流充电220v 右为直流充电750v）
二、北汽（国标）
1.前部直流充电750v
2.尾部交流充电220v
（注：江淮电动汽车与北汽相反，头部交流220v，尾部为直流750v）
三、特斯拉（独立开发专用接口 220v ）
四、腾势（国标）
左为直流充电750v 右为交流充电220v 五、宝马（国标）
六、启辰（国标）
左为直流充电750v 右为交流充电220v 七、吉利（国标）
八、其他品牌
上述品牌国内还未推广，采用多为国外标准充电口，具体样式见下图（依次是美标、欧盟标准、国标、日标）：。
一张图秒懂电动汽车充电接口及通信协议新国标
一张图秒懂电动汽车充电接口及通信协议新国标截至2015年底，全国已建成充换电站3600座，公共充电桩4.9万个，较上年增加1.8万个，同比增速58%。
作为实现电动汽车传导充电的基本要素，电动汽车充电用接口及通信协议技术内容的统一和规范，是保证电动汽车与充电基础设施互联互通的技术基础。
2015年12月底，质检总局、国家标准委、国家能源局、工信部、科技部等部门联合在京发布了新修订的《电动汽车传导充电系统第1部分：一般要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》、《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》、《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》等5项电动汽车充电接口及通信协议国家标准。
新标准于2016年1月1日起正式实施。
新标准有何亮点？此次5项标准修订全面提升了充电的安全性和兼容性。
在安全性方面，新标准增加了充电接口温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功能，细化了直流充电车端接口安全防护措施，明确禁止不安全的充电模式应用，能够有效避免发生人员触电、设备燃烧等事故，保证充电时对电动汽车以及使用者的安全。
在兼容性方面，交直流充电接口型式及结构与原有标准兼容，新标准修改了部分触头和机械锁尺寸，但新旧插头插座能够相互配合，直流充电接口增加的电子锁止装置，不影响新旧产品间的电气连接，用户仅需更新通信协议版本，即可实现新供电设备和电动汽车能够保障基本的充电功能。
交流充电占空比和电流限值的映射关系与国际标准兼容，并为今后交流充电的数字通信预留拓展空间。
新标准有何意义？目前，我国电动汽车直流接口、控制导引电路、通信协议等国家标准与美国、欧洲、日本并列为世界4大直流充电接口标准。
质检总局党组成员、国家标准委主任田世宏指出，新标准对充电接口和通信协议进行了全面系统的规范，为充电设施质量保证体系提供了技术保障，确保了电动汽车与充电设施的互联互通，避免了市场的无序发展和充电“孤岛”，有利于降低因不兼容而造成的社会资源浪费，对促进电动汽车产业政策落地，增强购买使用电动汽车消费信心将起到积极的促进作用。
新能源汽车充电接口标准
新能源汽车充电接口标准
新能源汽车充电接口标准是为了规范充电设备和汽车之间的接口和通信标准，促进新
能源汽车行业的发展和普及。
以下是该标准的主要内容：
1. 接口类型：该标准规定了新能源汽车充电接口的类型，包括插头形状、尺寸和接
线规范等。
2. 电源参数：标准规定了充电设备的电源参数，包括电压、电流和功率等，以确保
充电设备能够提供稳定和安全的充电电能。
3. 通信协议：为了实现充电设备和汽车之间的通信，标准规定了通信协议的要求，
包括通信速率、数据格式和错误处理等。
4. 充电过程控制：标准对充电过程进行了控制，规定了开始充电、停止充电和状态
监测等操作的要求，以确保充电过程的安全和高效。
5. 安全性要求：标准强调了充电设备和汽车的安全性要求，包括过载保护、断电保
护和短路保护等，以防止电池过充、过放和故障引发的安全事故。
6. 兼容性：为了保证充电设备和新能源汽车的互操作性，标准规定了充电接口的兼
容性要求，以便不同厂商的充电设备和汽车能够互相兼容和共享。
该新能源汽车充电接口标准旨在改善新能源汽车充电设备的安全性、可靠性和兼容性，为用户提供更加便捷和可靠的充电服务，促进新能源汽车的普及和推广。
该标准也为充电
设备制造商提供了统一的设计和生产依据，降低了成本和风险。
新国标充电CAN协议解析
新国标充电CAN协议解析该协议主要定义了电动汽车与充电设备之间的通信规范，包括消息格式、数据内容、命令和应答等方面。
下面将对该协议进行详细解析。
首先，在消息格式方面，新国标充电CAN协议采用了基于CAN （Controller Area Network）总线的通信方式。
CAN总线是一种多主机分布式控制系统中常用的总线标准，具有高可靠性、高实时性和抗干扰能力强等特点。
在数据内容方面，该协议定义了一系列数据域，包括车辆标识、充电设备标识、充电类型、充电状态、充电电压、充电电流等信息。
这些信息对于充电设备的控制和监测起着关键作用。
在命令和应答方面，协议定义了一系列命令和相应的应答消息。
例如，充电设备可以向电动汽车发送启动充电的命令，而电动汽车则通过应答消息告知充电设备是否接受该命令。
这些命令和应答消息的交互可以实现电动汽车与充电设备之间的有效通信。
此外，新国标充电CAN协议还规定了充电设备与后台服务器之间的通信规范。
后台服务器可以通过网络与充电设备建立连接，进行充电过程的监控和管理。
该协议定义了充电设备和后台服务器之间的数据交换格式和通信接口，确保了充电设备在远程监控和管理下的安全和稳定运行。
新国标充电CAN协议的应用可以带来很多优势。
首先，通过规范的通信协议，可以实现不同厂家的充电设备和电动汽车之间的互通性。
这意味着消费者在任一充电站都可以使用自己的电动汽车进行充电，大大提升了充电设备的利用率和用户体验。
此外，该协议的应用还可以为电动汽车行业的监管和管理提供便利。
通过与后台服务器的通信，可以对充电设备进行远程监控和管理，包括充电设备的控制、故障诊断和统计分析等。
这有助于提高充电设备的可靠性和安全性，降低运营成本。
总之，新国标充电CAN协议是中国汽车工业标准化技术委员会制定的一项重要标准，用于规范电动汽车与充电设备之间的通信协议。
该协议在消息格式、数据内容、命令和应答等方面进行了详细的定义，可以实现充电设备的互通性和远程管理。
新国标非车载充电机与BMS通信协议详解
新国标非车载充电机与BMS通信协议详解随着电动汽车的发展，非车载充电机的应用越来越广泛。
为了保证充电的安全和效率，充电机与电池管理系统（BMS）之间需要进行通信。
因此，新国标出台了非车载充电机与BMS通信协议。
新国标的通信协议主要包括通信协议的物理层、数据链路层和应用层。
首先是物理层，物理层主要定义了通信所需要的硬件电气特性，包括电压、电流、传输速率等。
新国标规定了通信的电压范围为9V到40V，电流范围为0A到50A，传输速率为250kbps到2Mbps。
其次是数据链路层，数据链路层主要负责数据包的传输和错误检测。
新国标使用了CAN总线作为数据链路层的传输介质，CAN总线能够提供可靠的传输和错误检测。
数据包分为两种类型：命令帧和数据帧。
命令帧用于控制充电机的行为，数据帧用于传输电池的状态。
数据包还包括校验码，用于检测数据传输过程中是否出现错误。
最后是应用层，应用层主要定义了充电机与BMS之间的通信协议。
通信协议中包括了多个命令和数据的定义，用于实现充电机和BMS之间的功能交互。
其中，命令包括启动充电、停止充电、查询电池信息等；数据包括电池的电量、电流、电压等信息。
通信协议还定义了命令和数据的格式和长度，以及对应的数据类型和单位。
总的来说，新国标的非车载充电机与BMS通信协议详细规定了通信的物理特性、数据传输方式和通信命令的定义。
这样一来，充电机和BMS之间可以进行可靠、安全、高效的通信，提高了充电的效率和充电系统的安全性。
通过此协议的实施，能够有效促进充电设备的互操作性和标准化，推动电动汽车的发展。
中国电动汽车充电接口标准
中国电动汽车充电接口标准
中国电动汽车充电接口标准主要包括两个标准：GB/T 20234-2015《电动汽车用交流充电装置》和GB/T 18487.1-2015《电动汽车用直流快速充电装置第1部分：总则》。
1.GB/T 20234-2015《电动汽车用交流充电装置》：
•这一标准规定了电动汽车交流充电装置的技术要求、测试方法、标志、说明、使用导则等。
•其中，充电接口的设计与规格在标准中有详细描述，包括外形、连接器类型、额定电压、额定电流等。
2.GB/T 18487.1-2015《电动汽车用直流快速充电装置第1部分：
总则》：
•该标准规定了电动汽车直流快速充电装置的总则，包括定义、术语、分类、标志、要求等。
•同样，该标准也包括充电接口的设计与规格，以确保直流快速充电的兼容性。
这两个标准的发布旨在规范电动汽车的充电接口，促使不同制造商的电动汽车和充电设备能够相互兼容，提高整个电动汽车充电基础设施的一致性和可用性。
需要注意的是，这些标准可能随着技术的发展而更新，因此在实际应用中，建议查阅最新的国家标准或咨询相关的政府机构或行业组织以获取最新的信息。
电动汽车充电接口及通信协议标准宣贯 - 0127
直流充电机械锁电子锁方案
8
1、编制背景介绍
工作特点四：
开展充电互操作公开测试活动验证标准
由于充电兼容性的复杂性，为进一步完善充电接口及通信协议标准，结合 正在制定的《电动汽车传导充电互操作测试规范》和《电动汽车非车载传导式 充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性》标准，中国电力企业联合会组 织了电动汽车充电互操作公开测试活动，组织8家测试机构，对42家企业的50 多个产品进行充电兼容性测试，针对暴露出来兼容性问题，进一步补充完善。
条文解读
为保证模式2充电安全，只考虑使用单相供电，且使用GB2099.1和 GB1002 定义的标准插头插座； 模式2应具备剩余电流保护功能。
IC-CPD
14
2、标准条文解读
标准原文
修
模式3 将电动汽车连接到交流电网（电源）时，使用了专用供电设备，将电动汽车 与交流电网直接连接，并且在专用供电设备上安装了控制导引装置。[GB/T 18487.1 之3.1.2.3] 模式3应具备剩余电流保护功能。连接方式A、B、C适用于模式3。采用单相供 电时，电流不大于32A。采用三相供电且电流大于32A时，应采用连接方式C。 [GB/T 18487.1 之5.1.3]
条文解读
使用GB 2099.1和GB 1002定义的标准插头插座进行充电； 禁止使用模式1对电动汽车进行充电。
×
13
2、标准条文解读
标准原文
修
模式2 在电源侧使用了符合GB 2099.1和GB 1002要求的插头插座，在电源侧使用了相 线、中性线和接地保护的导体，并且在充电连接时使用了缆上控制与保护装 置（IC-CPD）。[GB/T 18487.1 之3.1.2.2] 应采用单相交流供电。电源侧使用符合GB2099.1和GB1002要求的16A插头插座 时输出不能超过13A；电源侧使用符合GB2099.1和GB1002要求的10A插头插座 时输出不能超过8A。应具备剩余电流保护和过流保护功能。 [GB/T 18487.1 之 5.1.2]
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一张图秒懂电动汽车充电接口及通信协议新国标
截至2015年底,全国已建成充换电站3600座,公共充电桩4.9万个,较上年增加1.8万个,同比增速58%。
作为实现电动汽车传导充电的基本要素,电动汽车充电用接口及通信协议技术内容的统一和规范,是保证电动汽车与充电基础设施互联互通的技术基础。
2015年12月底,质检总局、国家标准委、国家能源局、工信部、科技部等部门联合在京发布了新修订的《电动汽车传导充电系统第1部分:一般要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第2部分:交流充电接口》、《电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电接口》、《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》等5项电动汽车充电接口及通信协议国家标准。
新标准于2016年1月1日起正式实施。
新标准有何亮点?
此次5项标准修订全面提升了充电的安全性和兼容性。
在安全性方面,新标准增加了充电接口温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功能,细化了直流充电车端接口安全防护措施,明确禁止不安全的充电模式应用,能够有效避免
发生人员触电、设备燃烧等事故,保证充电时对电动汽车以及使用者的安全。
在兼容性方面,交直流充电接口型式及结构与原有标准兼容,新标准修改了部分触头和机械锁尺寸,但新旧插头插座能够相互配合,直流充电接口增加的电子锁止装置,不影响新旧产品间的电气连接,用户仅需更新通信协议版本,即可实现新供电设备和电动汽车能够保障基本的充电功能。
交流充电占空比和电流限值的映射关系与国际标准兼容,并为今后交流充电的数字通信预留拓展空间。
新标准有何意义?
目前,我国电动汽车直流接口、控制导引电路、通信协议等国家标准与美国、欧洲、日本并列为世界4大直流充电接口标准。
质检总局党组成员、国家标准委主任田世宏指出,新标准对充电接口和通信协议进行了全面系统的规范,为充电设施质量保证体系提供了技术保障,确保了电动汽车与充电设施的互联互通,避免了市场的无序发展和充电“孤岛”,有利于降低因不兼容而造成的社会资源浪费,对促进电动汽车产业政策落地,增强购买使用电动汽车消费信心将起到积极的促进作用。
下一步,质检总局和国家标准委将会同国家能源局、工信部等有关行业部门加强对新标准的宣传培训和贯彻实施,
加快推动产业政策引用新标准,推动充电设施产品认证与准入管理制度使用新标准,促进充电设施和电动汽车生产企业按新标准组织生产,已建、在建充电设施要按新标准进行更新升级换代。
同时,国家标准委将加快完善电动汽车充电设施标准体系,加强充电设施互操作性测试、充电站安全防范、运营服务等配套标准的制定工作,为充电设施管理、运营、维护等各环节提供有力的技术支撑。
国家能源局副局长郑栅洁指出,当前我国正处电动汽车大规模推广和充电基础设施广泛布局的初期,新标准的发布实施,将有效避免因充电设施与车辆不兼容问题可能造成的社会资源浪费,方便电动汽车用户使用,促进我国电动汽车和充电基础设施快速发展。
下一步,国家能源局将加快充电基础设施的建设,强化新标准的实施,进一步规范充电基础设施行业准入,把符合新国标作为充电设施市场准入的条件之一,加强新标准的执行约束性和强制性。
同时,国家能源局还将开展充电设施互操作性测试活动,开展充电服务平台的信息互通标准研制,实现充电结算的互联互通,进一步提高设施通用性和开放性,促进电动汽车及充电基础设施产业规范、健康、可持续发展。